Cosa sono

L’N-acetilcisteina (NAC) è una molecola che deriva dall’amminoacido naturale cisteina.

Può essere introdotta nel corpo mediante somministrazione orale, endovenosa o per via topica. Una volta introdotta viene deacetilata in cisteina e successivamente trasformata di una serie di metaboliti che si accumulano nel corpo. La via endovenosa è la migliore modalità di somministrazione in quanto determina un’emivita maggiore dell’N-acetilcisteina. La somministrazione per via topica è la peggiore.

La NAC è uno dei più potenti antiossidanti conosciuti. La proprietà antiossidante deriva (1):

• • • dalla presenza nella sua struttura chimica di un gruppo tiolico in grado di eliminare direttamente i radicali liberi
    • dalla sua capacità di rigenerare il glutatione, un altro potentissimo antiossidante prodotto dal nostro organismo
    • dalla possibilità, all’interno delle cellule, di essere deacetilata in cisteina. La cisteina, a sua volta, viene metabolizzata in una serie di composti (3-mercapto-piruvato e zolfo ridotto) dalle proprietà antiossidanti.

Oltre alle proprietà antiossidanti, la NAC agisce come antinfiammatorio bloccando l’attivazione di NF-kB, un fattore di trascrizione che induce l’espressione di geni che codificano per citochine proinfiammatorie.

La NAC, inoltre, facilitando la produzione di ossido nitrico, gioca un ruolo importante nella vasodilatazione.

Diversi studi in letteratura hanno mostrato l’efficacia dell’integrazione con NAC in diverse condizioni:

• • • è un potente antimucolitico
    • protegge le cellule della retina da un eccessivo danno ossidativo in caso di degenerazione maculare (2)
    • migliora diverse patologie della cute (3)
    • è in grado di contrastare le malattie neurodegenerative e di salute mentale (4)
    • cancro

Il glutatione è un composto organico presente nel nostro corpo ed è costituito da 3 amminoacidi (glutammato, glicina e cisteina). La cisteina è l’amminoacido più importante del glutatione in quanto è quello che possiede il gruppo tiolico -SH, responsabile dell’attività biologica del glutatione.

Il glutatione viene normalmente prodotto dal nostro corpo a partire dai 3 amminoacidi che lo compongono. L’N-acetilcisteina gioca un ruolo importante nella sintesi del glutatione in quanto funziona come donatore di cisteina.

Il glutatione può anche essere introdotto come tale con l’alimentazione. Le fonti più abbondanti sono:

• • • arance
    • avocado
    • carote
    • cocomero
    • fragole
    • patate
    • pesche
    • spinaci

Purtroppo durante il processo di riscaldamento e/o cottura degli molti alimenti, il glutatione viene completamente distrutto dalle temperature.

Il glutatione è responsabile di numerose azioni biologiche (5):

• • • è il più potente antiossidante delle nostre cellule: funzionando come donatore di elettroni previene l’eccessiva ossidazione da parte dei radicali liberi.
    • è coinvolto nella detossificazione degli xenobiotici ossia sostanze estranee all’organismo come farmaci, tossine, additivi alimentari…
    • previene l’invecchiamento
    • ha una grande capacità disintossicante: grazie alla sua facoltà di chelare (legare) i metalli pesanti quali piombo, cadmio, mercurio ed alluminio li trasporta via eliminandoli dal corpo.
    • è in grado di modulare la risposta immunitaria
    • contrasta l’avvelenamento da paracetamolo
    • intervenire beneficamente negli stress ossidativi del globulo rosso
    • aiuta nostro fegato a disintossicarsi ed a prevenire possibili danni causati dall’eccessivo consumo di alcool
    • migliora i sintomi delle patologie neurodegenerative
    • induce benefici nei pazienti affetti da HIV
    • nei globuli rossi mantiene il ferro legato dell’emoglobina allo stato ridotto evitando la formazione di emoglobina ossidata (metaemoglobina) non più in grado di legare e trasportare ossigeno ai tessuti

NAC, glutatione e oncologia

Modelli sperimentali hanno mostrato che l’N-acetilcisteina è in grado di ridurre la proliferazione cellulare, indurre apoptosi (morte cellulare programmata) nelle cellule tumorali e inibire i processi di differenziamento (6, 7).

I meccanismi d’azione individuati sono: diminuzione delle cicline, attivazione delle caspasi, aumentata espressione del citocromo c, ridotta espressione di bcl-2 e bloccando la segnalazione del gene Notch.

Il ruolo del glutatione nel cancro è controverso. Se da un lato può risultare utile integrare questo potentissimo antiossidante, dall’altro lato potrebbe essere svantaggioso. L’aumento dello stress ossidativo tipico delle cellule tumorali è accompagnato da un aumento dei livelli di glutatione che cerca di compensare questo eccessivo stress ossidativo; il glutatione però conferisce alle cellule tumorali il vantaggio di crescere e resistere a numerosi agenti chemioterapici che hanno come meccanismo d’azione proprio lo stress ossidativo.

Se a scopi preventivi potrebbe essere utile l’integrazione con NAC o glutatione, se ne sconsiglia l’uso durante il trattamento chemioterapico (in particolare con derivati del platino e taxani) in quanto livelli intracellulari elevati di glutatione potrebbero rendere le cellule tumorali resistenti alla chemioterapia (8).

Proprio per questa ragione diverse terapie anticancro prevedono l’abbassamento dei livelli cellulari di glutatione. L’esaurimento del glutatione come singolo target terapeutico non è efficace mentre l’approccio combinato (chemioterapia più inibizione del glutatione) è in grado di migliorare la sensibilità delle cellule tumorali agli agenti chemioterapici.

La deplezione di glutatione potrebbe anche essere utile per innescare nelle cellule tumorali un processo chiamato ferropoptosi ossia una morte cellulare innescata dal fallimento delle difese antiossidanti dipendenti dal glutatione e quindi dall’accumulo di perossidi lipidici (radicali liberi) (9)

Non ci sono studi sull’efficacia dell’integrazione di glutatione nei pazienti oncologici anche non in trattamento.

Biodisponibilità

La bassa biodisponibilità e stabilità del glutatione ne limitano l’applicazione terapeutica. Dopo somministrazione orale, infatti, il glutatione va incontro ad una serie di cambiamenti nel tratto gastrointestinale che ne impediscono l’assimilazione. Questo problema potrebbe essere superato mediante la somministrazione di glutatione in forma proliposomiale oppure sottoforma di granuli sublinguali (in modo tale da bypassare lo stomaco, l’intestino e il fegato). Un’altra possibile modalità per aumentare i livelli di glutatione è non somministrando glutatione ma N-acetilcisteina, il precursore del glutatione. La NAC, a differenza del glutatione, viene assorbita bene a livello intestinale. Nonostante questo, ci sono comunque delle condizioni che limitano la sintesi del glutatione anche in caso di somministrazione di NAC e sono l’età avanzata e la disfunzione epatica (10, 11).

Controindicazioni ed effetti collaterali

L’N-acetilcisteina e il glutatione sono sicuri e con pochi effetti collaterali, sia quando vengono somministrati per via orale, endovenosa e cutanea. Gli effetti collaterali che possono comparire sono nausea, dolore allo stomaco, eruzioni cutanee e prurito.

Bibliografia:

1. Cell Chem Biol. 2018 Apr 19. N-Acetyl Cysteine Functions as a Fast-Acting Antioxidant by Triggering Intracellular H(2)S and Sulfane Sulfur Production. Ezeriņa D, Takano Y, Hanaoka K, Urano Y, Dick TP.
2. Oxid Med Cell Longev. 2019 Aug 14. N-Acetyl-L-cysteine Protects Human Retinal Pigment Epithelial Cells from Oxidative Damage: Implications for Age-Related Macular Degeneration. Terluk MR, Ebeling MC, Fisher CR, Kapphahn RJ, Yuan C, Kartha RV, Montezuma SR, Ferrington DA.
3. Indian J Dermatol Venereol Leprol. 2018 Nov-Dec. N-acetylcysteine in dermatology. Adil M, Amin SS, Mohtashim M.
4. Molecules. 2018 Dec 13. Overview on the Effects of N-Acetylcysteine in Neurodegenerative Diseases.
   Tardiolo G, Bramanti P, Mazzon E.
5. Biomed Pharmacother. 2003 May-Jun. The importance of glutathione in human disease. Townsend DM, Tew KD, Tapiero H.
6. Oncotarget. 2016 May 24. N-acetylcysteine negatively regulates Notch3 and its malignant signaling. Zhang X, Wang YN, Zhu JJ, Liu XX, You H, Gong MY, Zou M, Cheng WH, Zhu JH.
7. Semin Oncol. 2017 Jun. Pilot study demonstrating metabolic and anti-proliferative effects of in vivo anti-oxidant supplementation with N-Acetylcysteine in Breast Cancer. Monti D, Sotgia F, Whitaker-Menezes D, Tuluc M, Birbe R, Berger A, Lazar M, Cotzia P, Draganova-Tacheva R, Lin Z, Domingo-Vidal M, Newberg A, Lisanti MP, Martinez-Outschoorn U.
8. J Cell Biol. 2018 Jul 2. Glutathione metabolism in cancer progression and treatment resistance. Bansal A, Simon MC.
9. Cell Prolif. 2020 Mar. Ferroptosis: Final destination for cancer? Ye Z, Liu W, Zhuo Q, Hu Q, Liu M, Sun Q, Zhang Z, Fan G, Xu W, Ji S, Yu X, Qin Y, Xu X.
10. Drug Deliv. 2019 Dec. Design of novel proliposome formulation for antioxidant peptide, glutathione with enhanced oral bioavailability and stability. Byeon JC, Lee SE, Kim TH, Ahn JB, Kim DH, Choi JS, Park JS.
11. Redox Biol. 2015 Dec. Effects of N-acetylcysteine, oral glutathione (GSH) and a novel sublingual form of GSH on oxidative stress markers: A comparative crossover study. Schmitt B, Vicenzi M, Garrel C, Denis FM.